一种山地城市滨江景观适宜性评价方法与流程

本申请涉及风景园林景观评价技术领域，尤其涉及一种山地城市滨江景观适宜性评价方法。

背景技术

在风景园林景观评价领域，20世纪70年代以后以专家评价法和景观感知评价法为主的两大景观评价范式就已经形成，并在后来的几十年蓬勃发展，逐步形成了风景资源美学评价、景观生态评价、视觉景观评估、视觉环境评价等相较成熟的景观评价方法。21世纪以来，随着人们对景观概念认知的不断拓展以及城市中更多的现实问题被不断激化，景观评价的研究也逐渐开始从单一价值向多元价值、主观与客观评价相结合的整合途径转变。

目前针对山地城市滨江景观评价大多是集中于景观视觉环境评价、美学质量评价、河道生态修复评价、水体健康性评价等相对独立的专业领域，探讨滨江景观综合价值和适宜性的评价研究较少，而山地城市滨江景观环境建设是一个反映景观多元价值和多方群体利益的景观实践过程，若是只依照某个领域的价值标准去判断城市滨江景观，便难以全面地体现其综合价值和反映山地城市滨江景观的复杂现状。此外，山地城市滨江地区雨洪期峰短洪急，水位涨落幅度显著，用地条件紧张，开发保护矛盾突出，具有不确定性、动态性、复杂性等特点，以往的景观评价方案通常不考虑山地城市滨江地区的特殊性，依照平原城市的滨江条件对山地城市滨江景观做评价决策，忽略了山地城市滨江地带季节性水位大幅度变动带来的功能、生态、视觉美观等方面的影响，因而导致了景观评价结果不能反映现状问题，也难以给予滨江景观建设以科学合理的指导。

因此，如何能够针对水位多变的山地城市滨江景观的动态性、复杂性特点，从更为科学全面的角度描述和反映滨江景观的整体情况及其综合适宜性水平，成为了本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本申请公开了一种山地城市滨江景观适宜性评价方法，能够针对水位多变的山地城市滨江景观的动态性、复杂性特点，从更为科学全面的角度描述和反映滨江景观的整体情况及其综合适宜性水平。

为解决上述技术问题，本申请采用了如下的技术方案：

一种山地城市滨江景观适宜性评价方法，包括：

步骤1：获取评价目标的评价项目信息，每个评价项目信息包括多个评价指标信息；

步骤2：基于所述评价指标信息计算每个评价指标的评价指标评分；

步骤3：采用层次分析法确定评价指标权重向量及评价项目权重向量；

步骤4：基于所述评价指标权重向量、评价项目权重向量及评价指标评分计算评价目标适宜水平综合评分。

优选地，步骤2包括：

调用所述评价目标对应区域的历史水位变动特征信息；

基于所述历史水位变动特征信息将所述评价目标对应区域划分为城市过渡区、水陆缓冲区和水位多变区；

分别计算城市过渡区、水陆缓冲区和水位多变区的评价指标评分。

优选地，步骤3包括：

步骤3-1：建立层次结构模型，所述层次结构模型包括三层，第一层的评价因素包括评价目标，第二层的评价因素包括评价项目，第三层的评价因素包括评价指标；

步骤3-2：确定每一层评价因素的单排序权重向量；

确定单排序权重向量的方法包括：设某层中有n1个评价因素，分别为x1，x2，x3，…，xn1，xi1和xj1表示此层中任意两个评价因素，i1＝1,2,3，…，n1，j1＝1,2,3，…，n1，且i1≠j1，ai1j1表示xi1相对于xj1的重要程度，ai1j1取1～9的正整数，aj1i1表示xj1相对于xi1的重要程度，判断矩阵

判断矩阵a的特征方程表示为aw＝λw,λ为判断矩阵a的特征值，w为λ对应的特征向量；

求取判断矩阵a的最大特征值λmax对应的特征向量，将该向量归一化后得到的特征向量为此层评价因素对上一层评价因素的权重向量，即层次单排序权重向量；

层次单排序一致性检验结果由层次单排序一致性比例cr决定，cr表示为其中ci为判断矩阵a的一致性指标，ri为判断矩阵a的平均随机指标，其取值规则为：n1＝1，ri＝0；n1＝2，ri＝0；n1＝3，ri＝0.58；n1＝4，ri＝0.9；n1＝5，ri＝1.12；n1＝6，ri＝1.24；n1＝7，ri＝1.32；n1＝8，ri＝1.41；n1＝9，ri＝1.45；

cr＜0.1时，认为判断矩阵a通过一致性检验；cr≥0.1时，需要对判断矩阵a进行修正，使其满足cr＜0.1，从而通过一致性检验；

步骤3-2：确定每一层评价因素相对于第一层评价因素的总排序权重向量；

步骤1)：第二层评价因素相对第一层评价因素的层次单排序权重向量即为其层次总排序权重向量，第二层评价因素相对第一层评价因素的层次总排序权重向量用a⁽²⁾表示，a⁽²⁾＝(a⁽²⁾(1),a⁽²⁾(2),…,a⁽²⁾(t),…,a⁽²⁾(p))^t其中，p为第二层评价因素中的评价因素个数，a⁽²⁾(t)为第二层评价因素中第t个评价因素相对第一层评价因素的权重，且t≤p；

步骤2)：以第二层评价因素评价因素中第s个评价因素作为比较准则，第三层评价因素的层次单排序权重向量用bs⁽³⁾表示为：

bs⁽³⁾＝(bs⁽³⁾(1),bs⁽³⁾(2),…,bs⁽³⁾(r),…,bs⁽³⁾(q))t

其中，q为第三层评价因素中的评价因素个数，bs⁽³⁾(r)为第三层评价因素中第r个评价因素相对第二层评价因素中第s个评价因素的权重，r≤p；令b⁽³⁾＝(b1⁽³⁾,b2⁽³⁾,…,bs⁽³⁾,…,bq⁽³⁾)，b⁽³⁾为q行p列的矩阵，表征第三层评价因素对第二层评价因素的重要性标度；

于是第三层评价因素相对第一层评价因素的层次总排序权重向量用a⁽³⁾表示，有：a⁽³⁾＝b⁽³⁾a⁽²⁾；

步骤3-3：检验总层次排序的一致性；

三层评价因素的层次总排序一致性检验结果由第三层评价因素的层次总排序一致性比例cr⁽³⁾决定，表示为：

其中，cr⁽²⁾为第二层评价因素相对第一层评价因素所形成判断矩阵的一致性比例，且满足ci⁽²⁾为第二层评价因素相对第一层评价因素所形成判断矩阵的一致性检验指标，ri⁽²⁾为第二层评价因素相对第一层评价因素所形成判断矩阵的平均随机指标；ci⁽³⁾为第三层评价因素相对于第二层评价因素所形成判断矩阵的一致性检验指标，ri⁽³⁾为第三层评价因素相对第二层评价因素所形成判断矩阵的平均随机指标，分别表示为：

ci⁽³⁾＝ci⁽²⁾a⁽²⁾＝(ci1⁽²⁾,ci2⁽²⁾,…,cis⁽²⁾,…,cip⁽²⁾)

ri⁽³⁾＝ri⁽²⁾a⁽²⁾＝(ri1⁽²⁾,ri2⁽²⁾,…,ris⁽²⁾,…,rip⁽²⁾)

当满足cr⁽³⁾＜0.1，认为第三层评价因素通过层次总排序一致性检验，若不满足，则需要对判断矩阵进行调整，直至满足cr⁽³⁾＜0.1；最下层的层次总排序权重向量即为层次分析法确定的各评价因素权重向量；

评价目标为第一层评价因素，评价项目为第二层评价因素，评价指标为第三层评价因素，因此，评价项目权重向量为a⁽²⁾，评价指标权重向量为a⁽³⁾。

优选地，步骤4包括：

计算所述评价目标的评价项目评分：

城市过渡区对应任意评价项目j2的评分值

水陆缓冲区对应任意评价项目j2的评分值

水位多变区对应任意评价项目j2的评分值

其中，j2为所述评价目标中任意一个评价指标，n2为所述评价目标的评价指标数量；

评价目标的适宜水平综合评分其中，ex为城市过渡区的预设权重，ey为水陆缓冲区的预设权重，ez为水位多变区的预设权重，j3为所述评价目标中任意一个评价项目，n3为所述评价目标的评价项目数量；

计算评价目标适宜水平综合评分：

评价目标适宜水平综合评分

优选地，评价项目包括廊道连续性、生境质量、空间品质、交通宜行性、设施完善度及场所活力度中的任意一项或多项。

优选地，廊道连续性评价项目包括廊道断口数、横向阻断数及植被缓冲带宽度中任意一个或多个评价指标，生境质量评价项目包括地形还原度、生境类型数及鸟类物种数中任意一个或多个评价指标，空间品质评价项目包括空间尺度、空间丰富度及限制要素中任意一个或多个评价指标，交通宜行性评价项目包括公交可达性、道路便捷性及步行安全性中任意一个或多个评价指标，设施完善度评价项目包括公用设施、游憩设施及安全设施中任意一个或多个评价指标，场所活力度评价项目包括活动密度及活动多样性中任意一个或多个评价指标。

优选地，评价指标评分采用五等级李克特量表进行计算，划分为[0,20)，[20,40)，[40,60)，[60,80)，[80,100]五个区间，五个区间对应的评价指标评分分别为20,40,60,80,100。

综上所述，本申请公开了一种山地城市滨江景观适宜性评价方法，包括：获取评价目标的评价项目信息，每个评价项目信息包括多个评价指标信息；基于所述评价指标信息计算每个评价指标的评价指标评分；采用层次分析法确定评价指标权重向量及评价项目权重向量；基于所述评价指标权重向量、评价项目权重向量及评价指标评分计算评价目标适宜水平综合评分。本申请公开的技术方案能够针对水位多变的山地城市滨江景观的动态性、复杂性特点，从更为科学全面的角度描述和反映滨江景观的整体情况及其综合适宜性水平。

附图说明

为了使申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步的详细描述，其中：

图1为本申请公开的一种山地城市滨江景观适宜性评价方法的流程图；

图2为本申请公开的水位多变区、水陆缓冲区及城市过渡区的分界示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步的详细说明。

如图1所示，本申请公开了一种山地城市滨江景观适宜性评价方法，包括：

s101、获取评价目标的评价项目信息，每个评价项目信息包括多个评价指标信息；

s102、基于所述评价指标信息计算每个评价指标的评价指标评分；

s103、采用层次分析法确定评价指标权重向量及评价项目权重向量；

s104、基于所述评价指标权重向量、评价项目权重向量及评价指标评分计算评价目标适宜水平综合评分。

与现有技术相比，本发明的优势在于：该方法综合考虑了山地城市滨江景观的生态价值、社会价值、美学价值、空间功能的多效性，并关注到山地城市季节性大幅度水位涨落的客观环境现象对城市滨江景观的复杂影响。本申请具有更好的整体性、针对性和准确性，能够较为充分反映了影响山地城市滨江景观系统的自然、人工和人文等要素，并更为准确的判断不同滨江水位区的景观适宜程度，从而为景观规划设计提供科学依据。

具体实施时，步骤2包括：

调用所述评价目标对应区域的历史水位变动特征信息；

基于所述历史水位变动特征信息将所述评价目标对应区域划分为城市过渡区、水陆缓冲区和水位多变区；

分别计算城市过渡区、水陆缓冲区和水位多变区的评价指标评分。

本申请将评价对象细化为水位多变区、水陆缓冲区和城市过渡区等多个不同影响程度的区域，并针对不同的评价区域的景观评价指标进行与水位变动影响程度相对应的指标权重处理，从而得到更客观和更准确的景观评价结果。

如图2所示，其中城市过渡区指的是城市防洪基准标高以上至城市第一层垂直界面的区域；水陆缓冲区为城市设防基准标高与常年水位线之间的区域；水位多变区正是常年水位以下之全年最低水位的区域。通过划分出受水环境影响程度不同的滨江区域，再对各个区域的各项指标进行景观评价可以使得评价结果的准确性和有效性更高，对于不同区域的景观规划设计更具指导性。

具体实施时，步骤3包括：

步骤3-1：建立层次结构模型，所述层次结构模型包括三层，第一层的评价因素包括评价目标，第二层的评价因素包括评价项目，第三层的评价因素包括评价指标；

步骤3-2：确定每一层评价因素的单排序权重向量；

确定单排序权重向量的方法包括：设某层中有n1个评价因素，分别为x1，x2，x3，…，xn1，xi1和xj1表示此层中任意两个评价因素，i1＝1,2,3，…，n1，j1＝1,2,3，…，n1，且i1≠j1，ai1j1表示xi1相对于xj1的重要程度，ai1j1取1～9的正整数，aj1i1表示xj1相对于xi1的重要程度，判断矩阵

判断矩阵a的特征方程表示为aw＝λw,λ为判断矩阵a的特征值，w为λ对应的特征向量；

求取判断矩阵a的最大特征值λmax对应的特征向量，将该向量归一化后得到的特征向量为此层评价因素对上一层评价因素的权重向量，即层次单排序权重向量；

层次单排序一致性检验结果由层次单排序一致性比例cr决定，cr表示为其中ci为判断矩阵a的一致性指标，ri为判断矩阵a的平均随机指标，其取值规则为：n1＝1，ri＝0；n1＝2，ri＝0；n1＝3，ri＝0.58；n1＝4，ri＝0.9；n1＝5，ri＝1.12；n1＝6，ri＝1.24；n1＝7，ri＝1.32；n1＝8，ri＝1.41；n1＝9，ri＝1.45；

cr＜0.1时，认为判断矩阵a通过一致性检验；cr≥0.1时，需要对判断矩阵a进行修正，使其满足cr＜0.1，从而通过一致性检验；

步骤3-2：确定每一层评价因素相对于第一层评价因素的总排序权重向量；

步骤1)：第二层评价因素相对第一层评价因素的层次单排序权重向量即为其层次总排序权重向量，第二层评价因素相对第一层评价因素的层次总排序权重向量用a⁽²⁾表示，a⁽²⁾＝(a⁽²⁾(1),a⁽²⁾(2),…,a⁽²⁾(t),…,a⁽²⁾(p))^t其中，p为第二层评价因素中的评价因素个数，a⁽²⁾(t)为第二层评价因素中第t个评价因素相对第一层评价因素的权重，且t≤p；

步骤2)：以第二层评价因素评价因素中第s个评价因素作为比较准则，第三层评价因素的层次单排序权重向量用bs⁽³⁾表示为：

bs⁽³⁾＝(bs⁽³⁾(1),bs⁽³⁾(2),…,bs⁽³⁾(r),…,bs⁽³⁾(q))t

其中，q为第三层评价因素中的评价因素个数，bs⁽³⁾(r)为第三层评价因素中第r个评价因素相对第二层评价因素中第s个评价因素的权重，r≤p；令b⁽³⁾＝(b1⁽³⁾,b2⁽³⁾,…,bs⁽³⁾,…,bq⁽³⁾)，b⁽³⁾为q行p列的矩阵，表征第三层评价因素对第二层评价因素的重要性标度；

于是第三层评价因素相对第一层评价因素的层次总排序权重向量用a⁽³⁾表示，有：a⁽³⁾＝b⁽³⁾a⁽²⁾；

步骤3-3：检验总层次排序的一致性；

三层评价因素的层次总排序一致性检验结果由第三层评价因素的层次总排序一致性比例cr⁽³⁾决定，表示为：

其中，cr⁽²⁾为第二层评价因素相对第一层评价因素所形成判断矩阵的一致性比例，且满足ci⁽²⁾为第二层评价因素相对第一层评价因素所形成判断矩阵的一致性检验指标，ri⁽²⁾为第二层评价因素相对第一层评价因素所形成判断矩阵的平均随机指标；ci⁽³⁾为第三层评价因素相对于第二层评价因素所形成判断矩阵的一致性检验指标，ri⁽³⁾为第三层评价因素相对第二层评价因素所形成判断矩阵的平均随机指标，分别表示为：

ci⁽³⁾＝ci⁽²⁾a⁽²⁾＝(ci1⁽²⁾,ci2⁽²⁾,…,cis⁽²⁾,…,cip⁽²⁾)

ri⁽³⁾＝ri⁽²⁾a⁽²⁾＝(ri1⁽²⁾,ri2⁽²⁾,…,ris⁽²⁾,…,rip⁽²⁾)

当满足cr⁽³⁾＜0.1，认为第三层评价因素通过层次总排序一致性检验，若不满足，则需要对判断矩阵进行调整，直至满足cr⁽³⁾＜0.1；最下层的层次总排序权重向量即为层次分析法确定的各评价因素权重向量；

评价目标为第一层评价因素，评价项目为第二层评价因素，评价指标为第三层评价因素，因此，评价项目权重向量为a⁽²⁾，评价指标权重向量为a⁽³⁾。

针对这类影响因子具有显著层次结构的评价体系，层次分析法是最为有效和实用、可操作性最强的确定权重的方法之一。

具体实施时，步骤4包括：

计算所述评价目标的评价项目评分：

城市过渡区对应任意评价项目j2的评分值

水陆缓冲区对应任意评价项目j2的评分值

水位多变区对应任意评价项目j2的评分值

其中，j2为所述评价目标中任意一个评价指标，n2为所述评价目标的评价指标数量；

评价目标的适宜水平综合评分其中，ex为城市过渡区的预设权重，ey为水陆缓冲区的预设权重，ez为水位多变区的预设权重，j3为所述评价目标中任意一个评价项目，n3为所述评价目标的评价项目数量；

计算评价目标适宜水平综合评分：

评价目标适宜水平综合评分

此外，本申请还能够分别计算城市过渡区的适宜水平评分水陆缓冲区的适宜水平评分水位多变区的适宜水平评分

可以更深入地了解不同水位区域的景观效果以及综合适宜性，对后续的滨江景观规划设计工作有直接的指导意义。

具体实施时，评价项目包括廊道连续性、生境质量、空间品质、交通宜行性、设施完善度及场所活力度中的任意一项或多项。

廊道连续性和生境质量直接反映出滨江区域的生态环境水平；空间品质、交通宜行性和设施完善度可以反映出城市公共空间景观功能水平；场所活力度反映的是滨江景观受欢迎程度和居民对场所的认可度。这几个评价项目可以更加综合地体现和反映城市滨江空间的综合适宜性水平。

具体实施时，廊道连续性评价项目包括廊道断口数、横向阻断数及植被缓冲带宽度中任意一个或多个评价指标，生境质量评价项目包括地形还原度、生境类型数及鸟类物种数中任意一个或多个评价指标，空间品质评价项目包括空间尺度、空间丰富度及限制要素中任意一个或多个评价指标，交通宜行性评价项目包括公交可达性、道路便捷性及步行安全性中任意一个或多个评价指标，设施完善度评价项目包括公用设施、游憩设施及安全设施中任意一个或多个评价指标，场所活力度评价项目包括活动密度及活动多样性中任意一个或多个评价指标。

经过研究表明这些指标可以直接或间接地并且较为全面地反映评价项目的景观适宜性。

具体实施时，评价指标评分采用五等级李克特量表进行计算，划分为[0,20)，[20,40)，[40,60)，[60,80)，[80,100]五个区间，五个区间对应的评价指标评分分别为20,40,60,80,100。

下面以嘉陵江南岸的化龙桥滨江段为评价目标采用本申请公开的方法计算适宜水平综合评分：

表1-1

表1-2

表1-3

通过资料分析、实地调研、采样测量等操作得到表1-1、表1-2及表1-3所示的各项指标描述及数值，表1-2中的评分准则是表1中评价指标的评分准则，表1-1表1-2表1-3可横向拼接为一张表格；

根据表中各评价指标权重值及评价区域的项目权重值进行加权处理所得值即可得到评价结果。从整体评价看，化龙桥滨江段的景观综合适宜水平的评分值为68，其中空间品质较好，评分86.8分，交通宜行性较差，评分49.2分。从各分区评价看，水位多变区景观综合适宜水平尚可，评分值为65.1，其中设施完善度最差，评分25分；水陆缓冲区景观综合适宜水平较好，评分值为80.12，其中空间品质、生境质量和廊道连续性评分较高，但交通宜行性较差，评分仅53.2分；城市过渡区景观综合适宜水平较差，评分值为46.5，其中生境质量、场所活力度和交通宜行性都较差，分别为30分、36分、46.8分。评价结果与滨江景观的实际状况相符，并且通过该方法除了可以获知整个滨江地块各个景观要素的适宜性水平，还能够得到针对不同水位区域更为详细和准确的评价结果，更具指导性、针对性和实用性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管通过参照本申请的优选实施例已经对本申请进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本申请的精神和范围。